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專家解讀:預警「跑得過」龍捲風嗎?

龍捲風移動速度快


中國天氣網首席專家李小泉表示:「龍捲風是一種非常小的渦旋系統,發生時間短、空間尺度小、移動速度快,生成和發展具有很大的隨機性,因此定時、定點的龍捲風預報是世界性的難題。」


「一般來說,氣象部門可以根據天氣形勢的發展,預估出某個地區範圍內生成龍捲風的可能性較大。但是由於龍捲風的尺度小,生命史短,最小的只有幾千米,有的只生存十幾分鐘,要提前預報出具體哪個地點、幾時幾分會生成龍捲風,以目前的技術條件是不可能實現的。比如,手劃撥過水麵後,水面肯定會出現漩渦,但很難判斷出具體在那個地點會出現漩渦。龍捲風預報也是如此。冷空氣侵入暖濕氣流旺盛的地區,猶如手划過水面,會引起強對流天氣,但具體到哪個地點會出現龍捲風,這幾乎不可預測。」

「美國是世界上氣象技術最為先進的國家,對龍捲風也只能做到密切監測而不是生成之前就做出預報。通常,如果多普勒雷達發現龍捲風的『初級胚胎』或已經開始生成,氣象工作人員就會加強監視和跟蹤,根據各種資料分析這個龍捲風可能會向哪個方位移動,然後向那些位於龍捲風移動路徑上的地區發布警報。」


美國的龍捲預警發布分兩個層面:一是在國家級的預警中心,發布1至3天的趨勢性預報。二是在美國各個地區的預報台。龍捲風一旦監測出現,就發布及時預警。一般情況,龍捲風警報會提前15分鐘發出;個別情況下可在一個小時內提前預警。


多普勒雷達


近幾十年來,美國氣象部門在監測龍捲風時,運用了靜止衛星、多普勒天氣雷達,包括部分軍用氣象雷達,自動氣象站網和自願氣象站(由業餘愛好者自己設立的氣象站),觀測的空間和時間解析度都很高。一些業餘愛好者、居民和新聞媒體在龍捲風出現後開車跟蹤,用手機隨時向氣象台報告龍捲風的具體位置,這也有利於校準雷達上的龍捲風位置和動向。在警報方面,他們可以在氣象台的預報室內啟動用戶警報器,這種警報器(收音機)被自動打開後就播送龍捲風警報;他們還可以在預報室直接播預報和警報,由電視台和廣播電台進行直播,無需寫成文字稿,由主持人播出,這樣就節省了不少時間。

美國國家氣象局還開展了一項SKYWARN計劃,教會人們如何觀測龍捲風、漏斗雲、雲牆以及其他極端天氣現象。觀測員一旦發現這種天氣現象,就會報告當地氣象部門,然後結合多普勒雷達的監測資料進行分析,可以提前發現龍捲風的蹤跡,並發布相關預警。


監測技術的進步以及預警傳播手段的廣泛化大大降低了美國因龍捲風死亡人數。1925年,美國龍捲風死亡率為每百萬人1.8人,到了2000年,已下降至每百萬人0.11人。


儘管如此,在美國龍捲風還是繼颶風之後破壞力第二大的自然災害。最主要的原因還是龍捲風的難以預報性。同時龍捲風的移速極快,往往是人們剛剛收到警報,龍捲風就已殺到身邊。美國一名氣象專家格雷格(GregCarbin)說預警可以給居民足夠的時間蹲下來,卻無法有足夠的時間安全逃離災區。


在我國,龍捲風發生的概率比美國低得多。


「中國與美國緯度相似。中國大陸東臨太平洋,但西、北面均為歐亞大陸,水汽條件沒有美國好;其次,中國的主要山脈,如秦嶺、天山、大小興安嶺都是東西走向,對南上的暖濕氣流和北下的冷空氣起到了很好的阻隔作用,它們的 衝突 不會那麼劇烈。另外,中國龍捲風的生成地並不集中,一般來說,南方省份特別是距海較近的地區,春夏時節發生龍捲風的概率大一些;內陸乾燥的季節,就很少有龍捲風出現」。李小泉解釋道。

由於龍捲風生成數量少,我國氣象部門沒有單獨針對龍捲風的預警,而是將其歸至強對流天氣預警之中。


近年來我國多地部署了先進的新一代多普勒天氣雷達,大大提升了我國強對流天氣的監測預警能力,強對流天氣的提前預警時間能夠在30分鐘到1小時之間,但仍然不能把龍捲風與雷雨大風、冰雹等區別開來預警。由於龍捲風尺度很小,發生的可能性很小,且孕育龍捲風的天氣條件常常與雷雨大風極為相似,技術很難區分它們。


以廣東省氣象部門為利,過去5年對強對流天氣(雷雨大風、冰雹和龍捲合在一起報,不區分具體種類)的預報平均提前量為46分鐘,預警命中率為75%,預警錯誤率30%。


在龍捲風監測預警水平較高的美國,錯誤率也居高不下。例如2010年美國龍捲風的預報提前量是19分鐘,預警命中率為78%,同時預警錯誤率也達70%。


李小泉表示:「天氣變化總是具有規律性和隨機性兩個方面。龍捲風是隨機性很強的天氣現象,根據現有的知識水平和技術條件,要在龍捲風出現之前準確地預報龍捲風的生成地點和移動路徑幾乎是不可能的,以後也很難做到。這是由大自然的特性決定的。不論是氣象工作者自身還是普通大眾都應該客觀地看待龍捲風預報。」

儘管近幾十年來,氣象部門在各種災害天氣的觀測和預報方面取得了巨大的進步,但人類還沒有完全掌握天氣變化的規律,多種天氣現象包括龍捲風的預報仍需不斷探索。因此,做好龍捲風的監測和預警發布是工作的重中之重,一旦發現有龍捲風生成的跡象,就要密切加以監測和發布預警,儘可能通過各種途徑和辦法告知人民大眾,哪怕只有很短的提前時間也是好的,這是當前應對龍捲風災害最有效的辦法。


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